Akční plán pro biomasu v ČR na období

97843/2012-MZE-17253 Akční plán pro biomasu v ČR na období 2012-2020 -1-

Obsah 1. Úvod...4 2. Analýza produkce biomasy...6 2.1. Zemědělská energetická produkční oblast...6 2.1.1. Disponibilní zemědělský půdní fond pro výrobu potravin a pro nepotravinářské účely...6 2.1.2. Potenciál cíleně pěstované biomasy pro výrobu biopaliv v dopravě...8 2.1.3. Potenciál zbytkové biomasy pro přímé spalování a výrobu bioplynu... 10 2.1.4. Potenciál zemědělské biomasy - scénáře... 11 2.1.5. Shrnutí energetického potenciálu biomasy ze zemědělské půdy... 12 2.2. Lesnická energetická produkční oblast... 13 2.2.1. Energetický potenciál LTZ... 14 2.2.2. Energetický potenciál dřevních odpadů... 14 2.2.3. Potenciál energeticky využitelné lesní dendromasy... 15 2.3. Potenciál využití biologicky rozložitelných komunálních odpadů (BRKO)... 16 2.4. Celkový potenciál biomasy v ČR... 21 3. Centralizované a decentralizované využití biomasy... 22 3.1. Centralizované využití biomasy... 22 3.1.1. Centralizované využití pevné biomasy... 22 3.1.2. Centralizované využití kapalných biopaliv... 25 3.2. Decentralizované (lokální) využití biomasy... 26 3.2.1. Decentralizované využití pevné biomasy... 26 3.3 Energetické využití biomasy v v domácnostech... 28 4. Rozvoj využití biomasy... 30 4.1. Principy využití biomasy na centrální a decentrální (lokální) úrovni... 30 4.2. Aspekty rozvoje využití biomasy z hlediska ochrany půdy... 32 4.4. Výhled energetické spotřeby biomasy... 35 4.5. Spotřeba biomasy do roku 2020 z pohledu Národního akčního plánu ČR pro energii z obnovitelných zdrojů... 38 5. Ekonomicko-finanční aspekty produkce a využití biomasy... 40 5.1.1. Nákladovost spalování pevné biomasy... 44 5.1.2. Nákladovost energetického využití bioplynu... 52 5.1.3. Nákladovost energetického využití kapalných biopaliv... 56-2-

5.1.4. Cena biomasy... 60 5.2. Přehled podpor pro biomasu... 61 5.2.1. Nepřímé podpory... 61 5.2.2. Přímé podpory... 62 6. Závěry a doporučení... 67 6.1. Závěry a doporučení pro zemědělství a lesnictví... 67 6.2. Závěry a doporučení pro energetiku... 69 6.3. Závěry a doporučení pro ekonomiku biomasy a dotační politiku... 71 6.3.2. Dotační politika... 73 6.4. Závěry a doporučení pro biopaliva... 74 6.4.1. MEŘO... 74 6.4.2. Bioetanol... 75 6.5. Závěry a doporučení pro výzkum... 75 7. Nástroje pro implementaci Akčního plánu pro biomasu... 77 Seznam příloh podle jednotlivých kapitol... 80 Seznam legislativy... 81 Použité zkratky... 82 Seznam tabulek... 83 Seznam obrázků... 85-3-

1. Úvod Akční plán pro biomasu v ČR na období 2012-2020 (dále APB) představuje analýzu využití biomasy v ČR pro energetické účely a navrhuje opatření vhodná pro udržitelnost zemědělsko-energetického propojení do roku 2020. Cílem tohoto materiálu je tudíž propojit hlavní sektorovou prioritu určení potenciálu zemědělské půdy pro zajištění 100% potravinové soběstačnosti země s možností efektivního využití zbývajícího potenciálu zemědělské půdy ČR a lesní dendromasy pro energetickou potřebu. Účelem je tak i upřesnění odhadu možného přínosu biomasy pro energetickou bilanci. Materiál obsahuje informace o hlavních oblastech energetického využití biomasy včetně využití pevné biomasy pro přímé spalování na výrobu tepla a elektrické energie, výroby bioplynu a kapalných biopaliv, a navrhuje opatření vhodná pro udržitelnost této oblasti do roku 2020. Využití biomasy pro energetické účely je v ČR tradičním a v posledních 20 letech rozvíjejícím se oborem hospodářské činnosti. Přestože vyrobený objem energie z biomasy nemůže výrazně konkurovat jiným primárním zdrojům energie, zaujímá stále významnější komplementární postavení v energetickém mixu energetických zdrojů v ČR. Při trvale udržitelném nastavení využití biomasy pro výrobu energie lze dosáhnout řady doprovodných ekologických (v lokálním i globálním kontextu), krajinářských či regionálně-rozvojových přínosů pro ČR. Vedle diversifikace zemědělského hospodaření lze významně přispět k rozvoji biodiverzity české krajiny a rovněž sladit pěstování biomasy s půdoochrannými a protipovodňovými opatřeními. Vhodnou formou podpory rozvoje vybraných technologií využití biomasy lze dosáhnout i příznivého dopadu na rozvoj zaměstnanosti na českém venkově a zároveň snížit strategickou závislost (včetně výdajů) na dovážených primárních zdrojích. Na rozdíl od Národního akčního plánu České republiky pro energii z obnovitelných zdrojů nestanovuje APB závazné množství energie z OZE, ale uvádí reálný potenciál jednotlivých druhů biomasy pro efektivní energetické využití. K hlavním cílům APB tak patří stanovení kvantifikovaného energetického potenciálu zemědělské a lesní dendromasy a kvantifikace množství energie, která může být reálně vyrobená v ČR z biomasy s výhledem do roku 2020. Předkládaný akční plán pro biomasu navazuje na předchozí obdobný dokument zpracovaný Ministerstvem zemědělství pro období 2009 2011, který indikoval možnosti energetického využití biomasy a směřoval k podpoře rozvoje využívání biomasy, k nastavení podpůrných mechanismů a programu výzkumu a vývoje technologií k využití biomasy. K rozvoji došlo zejména v oblasti pěstování energetických plodin, na druhou stranu se ukázalo, že v oblasti využívání biomasy chybí plně funkční trh s biomasou k zajištění dostatečného množství biomasy na trhu a s tím související i vhodná diverzifikace zdrojů a stabilních podmínek pro rozvoj tohoto odvětví, nedochází k dostatečně efektivnímu využití biomasy, a dále chybí územní plánování v této oblasti, a to zejména s ohledem na očekávanou vzrůstající poptávku po zdrojích biomasy. Současný APB oslovuje řadu těchto nedořešených oblastí, rozšiřuje a prohlubuje ostatní v souladu se současným národním a mezinárodním trendem využití OZE a biomasy. -4-

K přínosům APB patří mimo jiné i modelové aplikace pro určení parametrů biomasy (zemědělská plocha, množství, druh) pro její využití v centrálních i decentrálních výrobnách tepla a elektřiny. Toto umožní širokou aplikaci na úrovni jednotlivých energetických výroben a municipalit. Výstupy z APB jsou koncipovány tak, aby měly i úzkou návaznost na aktualizovanou Státní energetickou koncepci (SEK). APB je rovněž v souladu s mezinárodním trendem podporujícím využívání OZE. V evropském kontextu je především v úzké návaznosti na směrnici evropského parlamentu a rady 2009/28/ES o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů. Na základě odborné literatury a expertních odhadů je možno současný podíl biomasy na světové úrovni dodávek primárních zdrojů energie (PEZ) zvýšit do roku 2050 dvakrát až šestkrát. Předpokladem je vytvoření udržitelného rámce pro regionální využívání zemědělské půdy a lesního potenciálu, a zamezení potenciálního konfliktu mezi potřebným růstem potravinové výroby pro zajištění rostoucí populace na planetě a energetickým využíváním půdy, omezenými zdroji vody a ochranou biodiverzity. Širší komercializaci biomasy, a tím dosažení jejího vícestranného energeticko-environmentálního, strategického a socio-ekonomického přínosu, stojí často v cestě nákladovost její výroby a energetického využití. Tyto náklady jsou regionálně rozdílné, odráží regionální specifiku jednotlivých forem biomasy a cenovou (tržní) hodnotu alternativních komerčních paliv pro dané energetické využití. Jak ilustruje oblast fotovoltaiky, intenzivní mezinárodní výzkum a vývoj a cílené (dočasné a časově flexibilní) podpory umožňují rychlejší průnik OZE na trh, výrazné snižování investičních nákladů a jejich postupnou komercializaci. Toto potvrzují mj. i zkušenosti např. severských zemí v oblasti vývoje technologií pro energetické využití biomasy. Tyto energetické technologie jsou pevnou součástí výroby tepla i kombinované výroby tepla a elektřiny s důrazem i na jejich decentralizované (lokální) využití. V kontextu průmyslových zemí a jejich deklarovaného cíle udržitelné energetiky vstupuje významně do popředí úzké propojení mezi energií a klimatickými změnami, a rovněž strategická potřeba zajištění energetické bezpečnosti a spolehlivosti za současné ekonomické dostupnosti potřebné energie. Mezinárodní Energetická Agentura ve svých dlouhodobých energetických scénářích postupného přechodu na nízkoemisní energetický profil doporučuje vedle klíčové role zlepšení energetické efektivnosti (úspory energie) a zavedení vysokoúčinnostních moderních energetických technologií výrazně zvýšit současnou roli obnovitelných zdrojů energie (OZE). Propojení komplementárních energeticko-klimatických opatření snížení energetické spotřeby a zvýšení energetické efektivnosti její výroby, zvýšení podílu OZE na energetickém mixu, jakož i přijetí klimatické legislativy i dalších regulačních, institučních a fiskálních opatření se stalo pevnou součástí i národních energetických strategií v řadě evropských zemí. Protože tyto změny nastávají v klíčových zemích EU, je z českého pohledu nezbytné tyto trendy pozorně sledovat a v rámci národních podmínek i zohledňovat. -5-

2. Analýza produkce biomasy S ohledem na cíl propojit hlavní sektorovou prioritu určení potenciálu zemědělské půdy pro zajištění 100% potravinové soběstačnosti země s možností efektivního využití zbývajícího potenciálu pro energetickou potřebu, je třeba se zaměřit na strategicko-zemědělskou dimenzi biomasy a pohled na její produkci v rámci existujícího potenciálu zemědělské a lesní půdy a zároveň určit celkový energetický potenciál biomasy v ČR. 2.1. Zemědělská energetická produkční oblast Půdní potenciál představuje důležitou hospodářsko-zdrojovou základnu ČR. Zajištění jeho udržitelnosti proto patří k základním principům hospodaření a péče. Prioritní využití potenciálu zemědělské půdy v ČR spočívá v zajištění potravinové soběstačnosti. Na rozdíl od řady jiných zemí disponuje ČR dostatečným potenciálem k zajištění tohoto strategického cíle. Proto se nabízí využití části tohoto potenciálu pro energetické účely. APB se soustřeďuje na míru a efektivnost tohoto energetického využití zemědělského a lesního potenciálu. Mezi energeticky využitelnou biomasu ze zemědělské produkce patří: zbytková biomasa (např. sláma, plevy, výpalky, šroty, exkrementy); cíleně pěstovaná biomasa (např. kukuřice, řepka); trvalé travní porosty a rychle rostoucí byliny a dřeviny. 2.1.1. Disponibilní zemědělský půdní fond pro výrobu potravin a pro nepotravinářské účely S cílem poskytnout flexibilitu pro případná opatření ke zvýšení potravinové produkce z důvodu tržních výkyvů, klimatických dopadů a strategické bezpečnosti na jedné straně a případné flexibilitě pro zvýšené energetického využití půdního energetického potenciálu na straně druhé, byly vytvořeny tři scénáře potravinového využití zemědělské půdy v rozsahu 70 %, 100 % a 130 %. Pro tyto tři varianty míry potravinové soběstačnosti byl kvantifikován rozsah ploch zemědělské a orné půdy, nezbytný pro zajištění těchto úrovní. Zároveň byla stanovena plocha zemědělské půdy a orné půdy (tzv. disponibilní plocha), která je při daných variantách k dispozici pro energetické i jiné využití. Pro zjištění disponibilní plochy pro produkci biomasy byly využity dvě metodiky výpočtu potravinové soběstačnosti - A a B 1. K použití dvou odlišných metodik bylo přistoupeno především proto, že pojem soběstačnosti není zcela jednoznačně definován, a také proto, že každá z metodik dovoluje dobře odlišit některé elementy potravinové soběstačnosti a jiné ne. Z celkové zemědělské půdy v ČR 3 480 tis. ha 2 je při zajištění 100% potravinové soběstačnosti k dispozici dle uvedených metodik pro jiné využití včetně energetického, celkem 1160 tis.ha až 1508 tis.ha. Tato plocha obsahuje ornou půdu a rovněž trvalé travní porosty (TTP). 1 V případě varianty A se vycházelo z úrovně spotřeby potravin na obyvatele v ČR za roky 2008, 2009 a v případě B byly využity údaje z bilancí zemědělských komodit (produkce a spotřeba) a míry soběstačnosti dosažené u jednotlivých komodit v průměru let 2007-09. Použití dvou metod umožnilo vymezit interval rozsahu zemědělské půdy, která by mohla být k dispozici pro produkci biomasy z hlediska různých přístupů k potravinové soběstačnosti. 2 Tento údaj představuje hodnotu podle evidence LPIS. Tento údaj byl použit v APB oproti údaji 4,2 mil.ha uváděnou v katastru nemovitostí. -6-

Dá se říci, že tyto varianty vymezují interval půdy potřebné pro potravinovou soběstačnost za současné zemědělské technologie (produktivity). U obou metodik se při výpočtu disponibilních ploch zemědělské a orné půdy pro biomasu vycházelo z evidence LPIS. Potřebné plochy pro zajištění tří scénářů úrovně potravinové soběstačnosti pro jednotlivé zemědělské plodiny jsou uvedené v příloze 1. Celkový teoretický potenciál disponibilní plochy pro produkci biomasy pro energetické účely vychází z požadavku zajištění požadované míry soběstačnosti jednotlivých potravinářských komodit. Nebudeli se měnit spotřební koš občanů, ani intenzita zemědělství, lze vycházet z aktualizované verze studie ÚZEI (5/2011), která vychází z dlouhodobě statisticky podložených dat. Při stanovení reálně disponibilních ploch zemědělské půdy pro energetické účely APB vycházel v prvním kroku ze studie UZEI (2011), která předpokládá teoretickou (maximální) disponibilitu volné zemědělské půdy (včetně TTP) a její plné energetické využití. V druhém kroku byl tento teoretický (maximální) potenciál snížen na reálnou úroveň zohledněním skutečnosti, že celkem 380 tis. ha trvalých travních porostů nebude využívána ani pro potravinovou produkci, a z velké části ani pro výrobu biomasy k energetickým účelům (plochy CHKO, Národní parky, podmáčené louky apod.). K celkovému snížení teoretického potenciálu TTP přispívá rovněž jejich využití pro krmné účely při předpokládaném zvyšování spotřeby masa a mléka (40 % pro energetické využití, 60 % pro krmné účely) viz. příloha 1. V tab. 1 je zobrazeno využití půdy pro zajištění produkce potravin a krmiv v jednotlivých scénářích potravinové soběstačnosti a plocha půdy k jinému využití. Tab. 1: Plocha zemědělské půdy disponibilní pro energetické využití při různých stupních zajištění určité míry potravinové soběstačnosti Způsob využití půdy Druh zemědělské půdy Míra soběstačnosti (lineární pro všechny Potravinářské komodity) 70% 100% 130% plocha půdy (tis. ha) Půda pro potravinovou soběstačnost Volná půda (využitelná pro OZE) Orná půda 1401 1858 2390 Trvale travní porosty 19 114 822 Orná půda 1147 680/(689) 169 Volné trvale travní porosty 913 440/(819) 99 Celkem zemědělská půda pro energetické využití 2060 1120/(1508) 268 Celkem zemědělská půda 3480 3480 3480 Pozn.:stanoveno pro vyšší měrné zatížení TTP skotem bez tržní produkce mléka (0,3 VDJ na/ha), při standardním zatížení překročena výměra TTP ČR Zdroj: UZEI, 2011-7-

Pro výpočet energetického potenciálu biomasy v rámci celého APB se vychází ze scénáře 100 % potravinové soběstačnosti varianty A (blíže viz. příloha 1). Pro stanovení výpočtu potenciálu biomasy z orné půdy a jiných kategorií půdy je využito odhadu bonity jednotlivých půd a výnosů jednotlivých plodin. Potenciál je navíc uváděn v rozptylu hodnot, aby byl vymezen spolehlivý interval výpočtů. Grafické znázornění využití zemědělské půdy pro 100% potravinovou soběstačnost je znázorněno v obr. 1. Obr. 1: Využití zemědělské půdy při zajištění 100 % potravinové soběstačnosti a rozloha půdy pro jiné využití (např. OZE), (o.p. orná půda, TTP trvalé travní porosty) (Zdroj: UZEI, 2011) 2.1.2. Potenciál cíleně pěstované biomasy pro výrobu biopaliv v dopravě Pro detailnější přiřazení odhadnuté disponibilní zemědělské půdy pro jednotlivé formy biomasy je třeba nejprve odhadnout potřebné plochy pro splnění závazku kapalných biopaliv a zbývající disponibilní půda je přiřazena k výrobě biomasy v pevné a plynné podobě. Přitom APB vychází z údajů predikce spotřeby pohonných hmot v ČR do roku 2020 (MPO, 2010). V souladu s evropskou směrnicí se předpokládá podíl kapalných biopaliv ve výši 10 % na celkové spotřebě pohonných hmot (diesel, benzín). Tomu odpovídá energetický obsah ve výši 26 PJ. Jako hlavní plodiny pro výrobu biopaliv lze označit cukrovou řepu, obiloviny a řepku olejku. Každá z těchto plodin má různý výnos a různou energetickou výtěžnost biopaliv z hektaru. V tab. 2 jsou uvedené ukazatele výnosnosti, výtěžnosti energetického obsahu a výrobních nákladů jednotlivých plodin. -8-

Tab. 2: Ukazatele pro dosažení závazného podílu biopaliv v roce 2020 Plodina Druh paliva Průměrný ha výnos Spotřeba produktu na výrobu Průměrná výtěžnost biopaliva z plodiny Výtěžnost biopaliva z ha Obsah energie Odhad spotřeby biopaliv v roce 2020 výrobní náklady na surovinu náklady na surovinu (bez SAPS) t/ha t/m3 hl/t m3/t m3/ha GJ/m3 GJ/ha PJ Kč/t Kč/GJ Cukrovka Etanol 56,50 9,32 1,07 0,11 6,06 21,2 128,5 26,1 822 361,4 Pšenice Etanol 5,29 2,60 3,85 0,38 2,03 21,2 43,1 26,1 2888 354,2 Řepka FAME 3,02 2,40* 4,16 0,42 1,26 32 40,2 26,1 5914 444,3 * při hustotě FAME 891,9 kg/m3 Zdroj: Expertní tým APB, MZe, 2011 Na základě těchto jednotkových hodnot je stanoven optimální mix plodin pro zajištění suroviny na výrobu biopaliv. Kombinací více plodin je také zajištěna určitá strategická flexibilita využití přebytečné produkce obilovin nebo řepky. Z těchto důvodů APB navrhuje palivový mix, který je uveden v tab. 3. Tato tabulka ilustruje kombinaci plodin, výtěžnosti biopaliv za hektaru a energetické hodnoty jednotlivých plodin. Tab. 3: Základní scénář výroby suroviny pro produkci biopaliv Základní scénář Plodina Druh paliva Alokovaná plocha půdy Spotřeba plodiny na výrobu biopaliva * Výtěžnost biopaliva z ha Obsah energie Celková energetická hodnota tis. ha t/m3 M3/ha GJ/m3 GJ/ha PJ Cukrovka Etanol 80 9,32 5,85 21 122,85 9,8 Kukuřice/Pšenice Etanol 30 2,13/2,57 3,43/2,04 21 72/42,8 Řepka FAME 240 2,3 1,30 33 43 10,3 TTP biometan 20 0,01 2700 0,0212 57,24 1,4 Kukuřičná siláž biometan 10 0,006 8100 0,0212 172 1,7 BRO (tis.t) biometan - - 100 0,0212-0,1 Použité kuchyňské oleje a tuky (tis.t) FAME - - 32 37 GJ/t - 1,18 Celkem 380 26,2 * Při zohlednění rozdílné výhřevnosti Zdroj: Expertní tým APB, MZe, 2011 1,7 V tomto základním scénáři je potřebná plocha půdy pro dosažení výroby pro pokrytí vlastní 10% spotřeby biopaliv ve výši 380 tis. ha. Energetická hodnota biomasy v základním scénáři pěstované pro účely výroby biopaliva představuje celkovou hodnotu ve výši 26,2 PJ. Za předpokladu, že ve střednědobém horizontu stát výrazně podpoří využití lihu na trhu kapalných biopaliv, uvádí APB alternativní scénář s menší náročností půdního potenciálu (319 tis. ha.). -9-

Tab. 4: Návrh k prostorově a energeticky efektivnější konverzi biopaliv při dosažení stejného energetického výnosu Plodina Druh paliva Alokovaná plocha půdy Alternativní scénář Spotřeba plodiny na výrobu biopaliva (rozdílná výhřevnost) Výtěžnost biopaliva z ha Obsah energie Celková energetická hodnota tis. ha/tis.t t/m3 m3/ha GJ/m3 GJ/ha PJ Cukrovka etanol 130 9,32 6,06 21,2 Pšenice etanol 24 2,6 2,03 21,2 Řepka FAME 135 2,4 1,26 32 TTP biometan 20 0,006 2700 0,0212 Kukuřičná biometan 10 0,006 8100 0,0212 BRO (tis.t) biometan --- 0,01 100 0,0212 128,5 43,0 40,3 57,24 172 --- 16,5 1 5,4 1,4 1,7 0,3 Celkem 319 26,3 Zdroj: Expertní tým APB, MZe, 2011 V tomto scénáři se výrazně uplatňuje vysoký podíl cukrovky pro výrobu lihu za současného snížení podílu řepky viz. tab. 4. 2.1.3. Potenciál zbytkové biomasy pro přímé spalování a výrobu bioplynu Velmi důležitou součástí stanovení potenciálu biomasy ze zemědělské půdy jsou také vedlejší produkty zemědělské prvovýroby: sláma obilovin a řepky, exkrementy hospodářských zvířat, vedlejší produkty z výroby biopaliv a vedlejší produkty z čištění obilí. Při stanovení využitelného potenciálu slámy obilovin a řepky bylo použito studie zpracované Výzkumný ústavem krajiny a okrasného zahradnictví (dále VÚKOZ) (2010). Technický potenciál této studie byl přepočten na nižší využitelný potenciál 3). Pro stanovení využitelného potenciálu slámy obilovin a řepkové slámy byly zvoleny koeficienty 0,65 respektive 0,45 (tab. 5). Tyto koeficienty zohledňují potřebu ponechání určitého podílu slámy pro zachování obsahu organické složky v půdě. V současnosti představuje nízké využití slámy z řepky určitou energetickou rezervu pro budoucí využití. 3 Výrazné snížení technického potenciálu na jeho využitelnou úroveň je z řady důvodů: Negativní vlivy mohou mít charakter půdoochranný (např. povinnost ponechání slámy na poli), environmentálně-klimatický (příliš vlhké počasí znemožní sklizeň slámy, neúroda) nebo logistický (nedostatek skladovacích kapacit nebo znehodnocení paliva vlivem špatného uskladnění). U řepkové slámy je navíc nutné vzít v úvahu, že se semeno sklízí i v době, kdy ještě není zbytek rostliny zcela suchý a není jej možné slisovat do balíků -10-

Tab. 5: Potenciál vedlejších produktů dle VÚKOZ a úprava pro stanovení jeho reálně využitelného potenciálu Technický potenciál slámy obilovin a řepky [PJ] Koeficienty pro stanovení využitelného potenciálu Využitelný potenciál [PJ] Zbytková obilná sláma 69,7 0,65 45,3 Zbytková sláma řepky 9,8 0,45 4,4 Produkty z čištění a zpracování obilovin 3 1 3 Výpalky, pokrutiny 14 1 14 Exkrementy hospodářský zvířat 4 1 4 Zdroj: VUKOZ, CZ BIOM, 2010 Celkem 100,5 70,7 Údaje v tab. 5 ilustrují výrazný energetický obsah zbytkové biomasy v celkové výši 71 PJ/rok. Nejdůležitější část tvoří zbytková obilná sláma s potenciálem 45,3 PJ. Nezanedbatelný je i energetický obsah výpalků, jehož využití přispívá ke kladné energetické bilanci výroby kapalných biopaliv. Vedle zmíněného energetického potenciálu spočívá další výhoda zbytkové biomasy v její nízké nákladovosti. Oba faktory - vysoký energetický přínos a nízká nákladovost - zdůrazňují jejich potencionální přínos dosažení cílů k roku 2020. 2.1.4. Potenciál zemědělské biomasy - scénáře Celkový potenciál jednotlivých zdrojů biomasy a potřebné pěstební plochy při zachování potravinové soběstačnosti na úrovni 100 % je uveden v příloze 1.Tento scénář také předpokládá s využitím části TTP pro pěstování jiných kultur. Jedná se zejména o rychle rostoucí dřeviny a víceleté energetické plodiny. Základní předpoklad, že nedojde k převodu na ornou půdu, zůstane zachován. Využití jiných kultur na současných pozemcích TTP je vhodné z několika důvodů. Sníží se tím nároky na technologickou špičku výroby sena nebo senáž, která je velmi náročná s ohledem na možnost provádět sklizeň pouze za vhodných povětrnostních podmínek. Rozloží se také riziko neúrody jednotlivých plodin a konečně budou vznikat nižší nároky na technologii využívající biomasu, neboť biomasu RRD a víceletých plodin je možné spalovat v kotlích nižších výkonů a jednodušších konstrukčních parametrů. Vyšší nároky na potravinovou soběstačnost omezují využití půdy pro pěstování biomasy k energetickým účelům. Značná část potenciálu biomasy však pochází z vedlejších produktů zemědělské výroby, kde je vliv opačný: vyšší míra soběstačnosti v potravinové produkci znamená větší rozlohu obilovin poskytující významný vedlejší produkt (slámu) a vyšší stavy hospodářských zvířat poskytující exkrementy pro výrobu bioplynu. Potenciál biomasy se tak mezi jednotlivými scénáři úrovně potravinové soběstačnosti nemění lineárně. Zvýšení potravinové soběstačnosti ze 100 % na 130% orné půdy je spojeno se zvýšenou potřebou 500 tis. ha orné půdy a současného snížení energetického potenciálu cca o 60 PJ. Scénář 130 % míry soběstačnosti využívá podstatnou část orné půdy i půdy TTP. Toto navýšení by ovšem znamenalo zavedení zásadních změn politiky státu a tvoří spíše určitou potravinovou strategickou rezervu pro případ krizových situací. -11-

Při této míře soběstačnosti potravin není dostatek půdy pro zajištění cílů v oblasti biopaliv při využití současné technologie I. generace. Teoreticky lze uvažovat, že bude 10 % podílu biopaliv dosaženo jinou cestou, např. využitím technologie II. či III. generace s využitím vedlejších produktů zemědělské výroby, dendromasy nebo odpadů. Obr. 2: Potenciál biomasy při různé míře soběstačnosti potravin (Zdroj: Expertní tým APB, MZe, 2011) V případě snížené míry potravinové soběstačnosti (70 %) se uvolní potenciál zemědělské orné půdy ve výši 450 tis. ha s energetickým přínosem zhruba 20 PJ. 2.1.5. Shrnutí energetického potenciálu biomasy ze zemědělské půdy Energetický potenciál biomasy ze zemědělské půdy tvoří produkty vypěstované na orné půdě, trvale travních porostech a vedlejší produkty zemědělské výroby. Vzhledem ke kolísavosti výnosů zapříčiněných sezónními, klimatickými a agrotechnickými vlivy je energetický potenciál biomasy uváděn v rozpětí mezi očekávanou minimální a maximální hranicí. Tato kolísavost v rozmezí 30 % až 40 % odpovídá I mezinárodní praxi (Strategický plán pro biomasu- UK 2011). Z celkové výměry 1 120 tis. ha zemědělské půdy lze očekávat energetický potenciál v rozmezí 133,9 186,8 PJ/rok- viz. tab. 6. Střední hodnota tohoto potenciálu činí 161,4 PJ/rok. Největší podíl na tomto potenciálu činí jednak biomasa z orné půdy (40 %), ale současně je nutno zdůraznit i vysoký potenciál obsažený ve vedlejších produktech (44 %). Tyto z části pochází i ze zemědělských plodin pěstovaných na orné půdě (plevy, pokrutiny aj.). Nezanedbatelný je i energetický přínos z TTP (16 %), přičemž je zohledněno, že cca 380 tis. ha TTP se nebude zejména z environmentálních důvodů využívat ani pro potravinovou produkci ani pro výrobu biomasy k energetickým účelům (plochy CHKO, NP, apod.) -12-

Tab. 6: Souhrn energetického potenciálu ze zemědělské půdy Původ biomasy výměra Výměra Hodnota energetického potenciálu Střední hodnot Orná půda pro energetické využití tis.[ha] [PJ/rok] [PJ/rok] [%] 680 53,1 76,2 64,6 40 Trvalé travní porosty 440 22,8 29,8 26,1 16 Vedlejší produkty -* 57,5 80,8 70,7 44 Celkem 1 120 133,9 186,8 161,4 100 *vedlejší produkty představují výpalky, pokrutiny, plevy, exkrementy hospodářských zvířat bez půdní náročnosti Zdroj: Expertní tým APB, MZe, 2011 Důležitý vliv na využitelný potenciál biomasy má rovněž časové hledisko jeho využití. Jeden z předpokladu je, že si zemědělci dostatečně osvojí poskytování vedlejších produktů pro energetické využití. U pěstování rychle rostoucích dřevin hraje další roli několikaletý časový odstup mezi výsadbou a sklizní. Příklad časové využitelnosti potenciálu biomasy při 100 % potravinové soběstačnosti je orientačně znázorněn v obr. 3 pro rok 2015 a rok 2020. Obr. 3: Využitelný potenciál biomasy v čase (100 % potravinové soběstačnosti)(zdroj:expertní tým APB, MZe, 2011) 2.2. Lesnická energetická produkční oblast Nedílnou součástí celkového energetického potenciálu biomasy je vedle výše uvedeného potenciálu zemědělské biomasy i potenciál lesní dendromasy. Lesní dendromasa se skládá jednak z lesních těžebních zbytků s využitím ve formě štěpky převážně pro teplárenství a elektroenergetiku, palivového dřeva používaného pro vytápění v domácnostech a zbytků z dřevozpracujícího průmyslu s částečným využitím pro vlastní potřebu a výrobu pelet a briket. Lesní dendromasu (dle vyhlášky č. 482/2005 Sb., o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy, skupiny 3) tvoří: -13-

palivové dřevo lesní těžební zbytky (LTZ) 4 kůra lesních dřevin zbytky z dřevozpracujícího průmyslu 2.2.1. Energetický potenciál LTZ Při zohlednění omezujících podmínek vyplývajících z lesnické legislativy jsou LTZ dostupné v množství 813 tis. m 3 /rok. Když se omezení rozšíří o ekosystémový pohled na bázi souborů lesních typů a cílového hospodaření, sníží se množství LTZ na 613 tis. m 3 /rok. Omezení, vyplývající z analýzy rizika a požadavků orgánů ochrany přírody dále sníží disponibilní množství LTZ na 504 tis. m 3 /rok. Tento výsledek je součtem potenciálu kategorie přijatelného a podmíněně přijatelného rizika. Energie obsažená v tomto objemu LTZ je přibližně 4,8 PJ/rok. 2.2.2. Energetický potenciál dřevních odpadů Využití LTZ pro energetické účely není jediným potenciálním zdrojem dřeva pro energetické využití. I v procesu dřevozpracujícího průmyslu vzniká řada odpadů, které lze dále energeticky využít. Tak například při zpracování dřeva na pile vzniká odpad, který se člení do dvou stupňů: - odpad při rozřezávání kmenu, tzv. pořezu - odpad při následném zpracování materiálu (hoblováním, frézováním atd. Tab. 7: Dřevní odpady v různých typech dřevozpracujících podniků Druh provozu Výrobek % odpadu při zpracování Vlastní spotřeba Stavební truhlářství Okna 40 až 50 % Výroba profilů Podlahy 30 až 66 % Truhlářství (masivní nábytek) masivní nábytek 40-50 cca 33 % Truhlářství (dřevotříska) dřevotřískový nábytek 10-15 100-150 % Zdroj: MZe, Lesní biomasa, 2011 Jak z předchozího vyplynulo, při pilařském a dalším zpracování dřeva z těžby se může do podoby pilin, odřezků, kůry či hoblin proměnit 50 i více procent vytěženého dřeva. Energetický potenciál odpadu z pilařské výroby by teoreticky mohl činit až 21,8 PJ. Ovšem významný podíl tohoto odpadu je dále využit v dřevařských provozovnách, kde je dále využíván k řadě energetických a materiálových účelů (např. v roce 2010 bylo v ČR vyrobeno 145 tis. tun dřevěných pelet a 120 tis. tun k výrobě dřevotřískových desek). Po přepočtu lze odhadnout, že reálný potenciál tohoto odpadu z dřevozpracujícího sektoru činil 8-10 PJ/rok a s tímto množstvím lze počítat i v dalších letech. 4 Za těžební zbytky je považován dřevní odpad po mýtních i výchovných zásazích, který zůstává na lesní ploše pro další možné zpracování, jedná se především o větve a stromové vršky s podílem 10 15 % a asimilační orgány 2 3 %. Využití ostatních 5 25 % částí stromu (kořeny a pařezy), není z ekologického hlediska možné a z ekonomického hlediska rentabilní. -14-

2.2.3. Potenciál energeticky využitelné lesní dendromasy Průměrný roční objem těžby dřeva v ČR za posledních 10 let činil 15,9 mil. m 3. Ovšem v těchto deseti letech došlo k výraznému vývoji využití dříví pro výrobu energie. a) Energetický potenciál palivového dříví není z hlediska průmyslového využití významný. Většina tohoto dodaného palivového dříví je dodávána domácnostem. Jen okrajově se stává, že je palivové dříví dále štěpkováno a dodáváno k dalšímu energetické využití ve zhruba odhadnutém energetickém potenciálu 0,5 0,6 PJ. b) Energetický potenciál využití palivového dříví v domácnostech lze odhadnout na 18 PJ. Tento potenciál však není započten do celkového využitelného potenciálu dendromasy z důvodu priority ponechání palivového dříví pro domácnosti. c) Energetický potenciál LTZ využitelný pro energetické účely po přepočtu podle podílu LTZ na celkové vytěžené dendromase (odvozeno z přepočtu hmoty hroubí na hmotu stromovou, FRA 2005), podle metodiky ÚHÚL (přijatelné riziko a podmíněně přijatelné riziko, technologické možnosti sběru, ) při optimálních (při využití technicky, ekologicky a ekonomicky vhodných technologií) by mohl dosahovat až 11,5 až 14,4 PJ, při přepočtené roční produkci 1,38 mil. m 3. Ovšem podle závěrů a doporučení citované studie ÚHÚL doporučujeme pro stanovení trvale udržitelného ročního objemu využít ekvivalent ve výši 4,8 PJ odpovídající ročnímu objemu sběru LTZ na PUPFL ČR. Vzhledem k tomu, že odhad ČSÚ pro rok 2010 činil 1,1 mil. m 3, lze se domnívat, že lesní štěpka je v současné době vyráběna i ze zdrojů těžené dendromasy i mimo PUPFL (údržba mimolesní zeleně městská, dočasně nevyužívané plochy, údržba doprovodné zeleně podél komunikací, vodních toků a vodních ploch, vynětí PUPFL aj.). Tyto vedlejší TZ nejsou však v současné výši trvale využitelné, neboť nyní dochází stále k využití potenciálu 50 70 let zanedbané údržby této stromové vegetace nebo zemědělských a ostatních ploch. d) Energetický potenciál kůry lesních dřevin činil po přepočtu 9 12,8 PJ, ovšem zdaleka ne všechna kůra z ročního objemu 1,60 mil. m 3 je v současnosti využívána pro energetické účely, proto lze odhadnout reálný energetický potenciál v rozmezí 4 6 PJ. e) Energetický potenciál odpadu z pilařské výroby by teoreticky mohl činit až 21,8 PJ. Ovšem významný podíl tohoto odpadu je dále využit v dřevařských provozovnách, kde je dále využíván k řadě účelů. Po přepočtu lze odhadnout, že reálný potenciál tohoto odpadu činil cca. 8-10 PJ. e) Energetický potenciál využití odpadů z dalšího zpracování dřeva lze odhadnout v úrovni 9 PJ. Celkový odhad energetického potenciálu lesní dendromasy lze odhadnout v rozmezí 44,3 až 48,4 PJ, ovšem po odečtení potenciálu palivového dřeva (spalovaného v domácnostech) vypočteného podle výkazu dodávek palivového dříví, činí tento roční potenciál 26,3 30,4 PJ. Na rozdíl od zemědělské výroby lze tento potenciál považovat za více méně stabilní až do roku 2020. Výše uvedené hodnoty jsou uvedeny v tab. 8. -15-

Tab. 8: Potenciál energeticky využitelné lesní dendromasy Název PJ Střední hodnota Palivového dříví (bez domácností) 0,5-0,6 0,55 2 LTZ 4,8 4,8 17 Kůry 4-6 5 18 Odpadu z dřevozpracující výroby 8-10 9 32 Využití odpadů z dalšího zpracování dřeva 9 9 31 Celkem 26,3 30,4 28,4 100 Palivové dříví (domácnosti) 18 18 - Zdroj: Expertní tým APB, MZe, 2011 % 2.3. Potenciál využití biologicky rozložitelných komunálních odpadů (BRKO) Biologicky rozložitelný komunální odpad je součástí směsného komunálního odpadu (SKO). Při stanovení potenciálu BRKO je nutné nejdříve analyzovat potenciál komunálního odpadu (KO) a SKO. Tab. 9: Predikce vývoje produkce KO(t) Katalogové číslo 2009 2010 2013 2020 Oddělený sběr 20 01 527 316 515 206 568 503 663 516 Odpady ze zahrad a parků Ostatní komunální odpady Směs komunálních odpad 20 02 373 456 364 879 454 738 578 260 20 03 3 893 894 3 720 340 4 145 916 4 791 298 20 03 01 3 236 264 3 090 806 3 451 259 3 986 496 Objemný odpad 20 03 07 506 482 486 444 540 124 623 889 Ostatní složky 20 03 XX 151 148 143 090 154 533 180 913 KO celkem 20 4 794 665 4 684 55 5 169 157 6 033 074 Zdroj: Pavlas M., Mareš M. Ucekaj V., Oral J., Stehlík P.: Optimální nastavení výše podpory výroby elektřiny z odpadu ve vztahu k ceně elektřiny pro spotřebitele, VUT Brno, Ústav procesního a ekologického inženýrství, 2011 Z tab. 9 je zřejmé, že potenciál SKO je prognózován ve výši 3 986 kt/rok v roce 2020 a zároveň, že dostupný potenciál biologicky rozložitelného odpadu pro využití v bioplynových stanicích z odpadu ze zahrad a parků je 578 kt/rok v roce 2020. Směrnice 1999/31/ES stanovuje pro ČR cíl v redukci množství biodegradabilního materiálu určeného k trvalému uložení na skládky v následujících kvantitativních ukazatelích a časových milnících: na 75 % úrovně roku 1995 do roku 2010, na 50 % úrovně roku 1995 do roku 2013, a v poslední fázi pak na 35 % úrovně roku 1995 do roku 2020. -16-

Tab. 10. zobrazuje očekávanou produkci BRKO v cílových letech dle skupin KO, které mohou potenciálně přispět ke splnění závazku ČR na omezení skládkování BRKO. Do bilance jsou zahrnuty pouze ty složky, které mohou bilanci ovlivnit z pohledu toků směřujících k odstranění na skládky. Získané toky jsou po zohlednění závazku ČR porovnány s referenční produkcí v roce 1995, která činila 1 527 559 t (v referenčním roce 1995 se vyprodukovalo 148 kg BRKO/obyvatele). Ze známého množství 100% BRKO složky, kterou bude nutné odklonit, lze získat údaj o původním množství SKO, které je nutné odklonit od skládkování. V roce 2020 bude nutné odklonit od skládkování 2 850 kt SKO. Bez ohledu na naplňování evropské direktivy z důvodu ochrany klimatu (předcházení vzniku metanu na skládkách) je nutné využívat odpady maximálně v souladu s hierarchií nakládání s odpady. Pokud nelze odpad efektivně využít materiálově, je nutné ho využít energeticky. Odpady jsou domácí energetická surovina, která šetří primární zdroje energie (v případě ČR především domácí - hnědé uhlí) a snižují dovozní závislost ČR na importu paliv z politicky nestabilních regionů. Tab. 10: Výpočet toku BRKO Katalogové číslo 1995 2009 2010 2013 2020 Oddělený sběr 20 01 Odpady ze zahrad a parků 20 02 V bilanci BRKO neuvažováno V bilanci BRKO neuvažováno Směsný komunální odpad 20 03 01 1 522 468 1 472 508 1 623 610 1 875 406 Objemný odpad 20 03 07 Ostatní složky 20 03 XX V bilanci BRKO neuvažováno V bilanci BRKO neuvažováno Komunální odpad celkem 20 1 527 559 1 522 468 1 472 508 1 623 610 1 875 406 Lze uložit % 75 50 35 Lze uložit t 1 145 669 763 779 534 646 Nutno odklonit t 326 839 859 831 1 340 760 Obsah BRKO v SKO % 48 48 48 Nutno odklonit od skládkování SKO t 694 752 1 827 716 2 850 013 Zdroj: Pavlas M., Mareš M. Ucekaj V., Oral J., Stehlík P.: Optimální nastavení výše podpory výroby elektřiny z odpadu ve vztahu k ceně elektřiny pro spotřebitele, VUT Brno, Ústav procesního a ekologického inženýrství, 2011 Z pohledu technicko-ekonomického řešení a dosažení požadovaného stavu po roce 2020 připadají do úvahy následující dva koncepční směry: procesy mechanicko biologické úpravy (MBÚ) s následným energetickým využitím lehké frakce, zpracování v zařízeních pro termické zpracování s využitím energie (EVO). -17-

Procesy mechanicko biologické úpravy SKO MBÚ lze definovat jako úpravu SKO a průmyslového odpadu svou charakteristikou a složením podobného komunálnímu odpadu, spočívající v kombinaci fyzikálních postupů, kterými jsou například drcení a třídění, a biologických postupů, jejichž výsledkem je oddělení některých složek odpadu, stabilizace biologicky rozložitelných složek odpadu a případně další úprava oddělených složek odpadu. Technologie MBÚ není jednolitou technologií, ale kombinací různých technologií spadajících do dvou větších skupin a to mechanických a biologických. Označení MBÚ by tak mělo být spíše chápáno jako souhrnné označení technologií kombinujících mechanické a biologické procesy úpravy SKO. Mechanicko-biologická úprava SKO je technologie, jejímž účelem je rozdělit vstupní tok SKO na následující frakce: podsítná frakce - PF, ve které je obsažena většina BRKO, těžká frakce - TF, která je představována např. kusy cihel, kameny, hlínou atd., lehká frakce - LF obsahující zejména papír, plasty, dřevo a textil, která představuje nejvíce výhřevnou složku SKO. kovy MBÚ zařízení produkuje v zásadě 4 typy produktu. Z hlediska objemu je rozhodující produkce nadsítné energeticky využitelné frakce (LF) a podsítné frakce s vysokým obsahem biologicky rozložitelné složky (PF). Bariéry využití MBÚ: Metoda MBÚ, v kterékoli variantě uspořádání a provedení, není metoda zajištující konečné využívání nebo odstranění odpadu. Metoda MBÚ může smysluplně fungovat pouze v komplexu dalších navazujících technologií, které jsou schopny využívat, popř. odstraňovat, výstupní produkty vzniklé metodou MBÚ. Metoda MBÚ neslouží dle zahraničních zkušeností primárně pro materiálové využívání složek směsných KO. Produkty podsítné frakce po biologickém zpracování mají v zahraničí pouze velmi omezené praktické využití. V zemích s podobným složením KO a porovnatelnými přírodními poměry (Německo, Rakousko) jsou po úpravě a stabilizaci ukládány na skládku. Metoda MBÚ muže být úspěšně aplikována v podmínkách ČR jen pokud se najde ekonomicky a legislativně schůdné energetické využití nadsítné kalorické frakce a smysluplné využití frakce podsítné, nikoliv skládkování. Projekty MBÚ neobsahující technologii anaerobní fermentace (ANF) s generováním a prodejem elektrické energie jsou prakticky ekonomicky neudržitelné a to i přes své relativně nízké investiční náklady. Při zahrnutí technologie ANF podsítné frakce je předpokladem dosažení přijatelné návratnosti při 40% investiční podpoře roční zpracovatelská kapacita zařízení 75 kt a větší. -18-

V souvislostí s možným uplatněním MBÚ je třeba se vyvarovat chyb a plně využít zkušenosti ze zahraničí: MBÚ problém neřeší, ale odkládá. Neexistuje odpovídající infrastruktura pro energetické využití vzniklých produktu (zejména lehká frakce). Pokud by měla být LF energeticky využívána v k tomuto účelu speciálně stavěných zařízeních, představuje proces MBÚ zbytečný a investičně nákladný mezičlánek. Zařízení schopné zpracovat LF palivo z KO bezpečným a ekologicky šetrným způsobem bude v takovém případe téměř totožné s moderním zařízení EVO pro přímé spalování SKO. Účinnost výroby energie bude jen mírně vyšší. I v případě, že pro produkt MBÚ lehkou frakci (LF) existuje vhodný energetický zdroj, ve kterém lze LF palivo přidávat v určitém malém poměru (maximálně do 10 %) k základnímu palivu (uhlí), nelze garantovat zpracování při současné minimalizaci negativních vlivu na zdraví a ŽP. Metoda MBÚ má opodstatnění pro přípravu paliv na bázi odpadu pro cementářské procesy, kde tuhé produkty po spalování slouží současně jako druhotná surovina. Metoda MBÚ aplikovaná plošně jako nástroj pro splnění cílů v oblasti odpadového a energetického hospodářství společně s návaznou infrastrukturou představuje nevhodný a drahý způsob řešení. Výrazně výhodnější, dlouhodobě ověřené a proveditelné řešení představuje přímé termické zpracování s využitím energie (EVO). Tento závěr potvrzuje rovněž celá řada rozsáhlých studií věnovaných problematice hodnocení životního cyklu (LCA) v oblasti odpadového hospodářství. Ty ukazují, že z posouzení všech potenciálních dopadů vyplývá, že nejméně negativní dopady má přímé spalování v moderní spalovně. Rovněž je nutné zdůraznit závěr, že zařízení EVO není metodou, která vytlačuje či znemožňuje materiálové využití jako preferovaný způsob v hierarchii nakládání s odpady. V zemích s vyspělým odpadovým hospodářstvím spalovny doplňují materiálové využití odpadu. Zařízení na energetické využití odpadu Výrazně výhodnější, dlouhodobě ověřené a proveditelné řešení představuje přímé termické zpracování s využitím energie (EVO). Zařízení na energetické využití odpadu dnes představují vzhledem k přísným emisním limitům a požadavkům na ostatní vedlejší produkty velmi šetrný způsob zpracování KO. Neméně důležitá je rovněž sekundární funkce zařízení EVO - tj. výroba energie, která přispívá k úspoře primárních energetických zdrojů. V tomto kontextu je nutné zmínit rovněž výhody napojení zařízení EVO do existující infrastruktury stávajících teplárenských sítí, což otvírá možnost vysoce účinné kogenerační výroby tepla a elektřiny. Vyčíslení dosažitelných hodnot měrných úspor primární energie pro různé technologie uvádí tabulka č. 13. Z údajů je evidentní, že systémy EVO přispívají výrazně k úspoře primárních zdrojů energie. Energie vyrobená v zařízeních EVO z komunálních odpadů přispívá k úspoře primární energie ve srovnatelné míře jako energie vyrobená např. z biomasy. Přitom množství vypouštěných emisí a znečišťujících látek je výrazně nižší. V České republice jsou v současné době v provozu tří zařízení EVO, jejichž využití a kapacity jsou uvedeny v tab. 12. -19-

Mezi vlastnosti, které charakterizují zařízení EVO jsou: Maximální využití energie obsažené v palivu Výrazné snížení hmotnosti a objemu vstupujícího materiálu Materiálové využití vedlejších energetických produktů Separace kovů obsažených v odpadu Lokalizace v městských aglomeracích jádro svozové oblasti, zapojení do energetické infrastruktury systémů zásobování teplem Vysoce environmentálně šetrný způsob využití odpadu velmi nízké emisní limity Dlouhodobě ekonomicky udržitelné i při zákazu skládkování nevyužitého odpadu Tab. 11: Porovnání přínosů různých energetických zdrojů k úspoře primárních energetických zdrojů Spalovna komunálních odpadů s využitím energie Zařízení s orientací na výrobu elektřiny (EVO-E) Zařízení s orientací na kogenerační výrobu (teplárna EVO-T) Spalovna průmyslových a nebezpečných odpadů Kogenerační jednotka na bázi spalovacího motoru na zemní plyn Palivo Tuhý komunální odpad Měrná úspora primární energie (pes) 0,4-1,1 0,4-0,6 0,8-1,1 Nebezpečný a průmyslový odpad -0,2 až 0,2 Zemní plyn 0,55-0,65 Energetické využití biomasy Dendromasa, fytomasa 0,7-1,2 Teplovodní kotelna na biomasu (výkon 1 MW) Dendromasa, fytomasa 0,85 Biomasová elektrárna ORC bez dodávky tepla (kotel 8 MW, turbina Dendromasa, fytomasa 0,75 2,3 MW) Biomasová teplárna ORC- kogenerace z biomasy (kotel 8 MW, turbina 1,2 Dendromasa, fytomasa 1,15 MW, dodávka tepla 5,8 MW) Spoluspalování biomasy ve velkých teplárenských zdrojích Dendromasa, fytomasa 0,9-1,05 Zdroj: Pavlas M., Mareš M. Ucekaj V., Oral J., Stehlík P.: Optimální nastavení výše podpory výroby elektřiny z odpadu ve vztahu k ceně elektřiny pro spotřebitele, VUT Brno, Ústav procesního a ekologického inženýrství, 2011 Tab. 12: Přímé energetické využití SKO v roce 2011 ZEVO Roční využití [t] (instalovaná kapacita) SAKO Brno, a.s. 225 000 (249 000) Pražské služby a.s. (ZEVO Malešice) 285 000 (310 000) TERMIZO a.s. Liberec 95 000 (96 000) Zdroj: MPO, 2012 Celkem 605 000 (630 000) -20-

Energetický potenciál BRKO obsažený v SKO je odhadován na přibližně 16 PJ/rok v roce 2020. Tento potenciál je však jen teoreticky dopočítán, protože SKO je nehomogenní materiál a BRKO obsažené v SKO je možné využívat jen v rámci využití SKO. Tento potenciál je uvažován při přímém energetickém využití odpadu. V případě MBÚ je energeticky využívána především lehká frakce, která obsahuje vysoký podíl vysokovýhřevných složek, které obsahují fosilní materiál (plasty). Potenciál biologicky rozložitelného odpadu pro využití v bioplynových stanicích z odpadu ze zahrad a parků je odhadován přibližně na 9 PJ/rok v roce 2020. 2.4. Celkový potenciál biomasy v ČR Souhrnný kvalifikovaně odhadnutý a vypočtený potenciál zemědělské a lesní biomasy pro výrobu energie v ČR činí v rozpětí 160,2 217,2 PJ/rok se střední hodnotou 189,7 PJ/rok (viz. tab. 13). Hlavní podíl tohoto potenciálu leží v oblasti zemědělské biomasy (85%) s komplementárním podílem lesní dendromasy (15 %). Energetický potenciál BRKO byl stanoven na 25 PJ/rok.V porovnání s aktuálně využívaným potenciálem biomasy ve výši zhruba 94 PJ/rok, znamená zjištěný celkový energetický potenciál biomasy prakticky dvojnásobek současného stavu. Z důvodů produkčních, technologických a klimatických je uvedený energetický potenciál zemědělské biomasy stanoven v rozmezí, které reflektuje zmíněné nejistoty. Přesto naznačený rozptyl potenciálu umožňuje rámcově definovat postavení biomasy jako významné energetické suroviny se střednědobě mírně vrůstajícím rozvojovým potenciálem do roku 2020. Tab. 13: Celkový energetický potenciál biomasy v ČR Druh biomasy Hodnota potenciálu [PJ] Střední hodnota [PJ] [%] Zemědělská biomasa 133,9 186,8 161,4 75,1 Lesní dendromasa 26,3-30,4 28,3 13,2 BRKO 25 25 11,7 Celkem 185,2 242,2 214,7 100 Zdroj: Expertní tým APB, MZe, 2011 Tab. 14: Celková energie z biomasy v roce 2010 Energie v palivu užitém na výrobu tepla Energie v palivu užitém na výrobu elektřiny Energie celkem [PJ] Biomasa( mimo domácnosti) 21 13,4 34,4 Biomasa (domácnosti) 48,5 0 48,5 Bioplyn 2,8 4,6 7,4 Biologicky rozl. část TKO 0,6 2,1 2,7 Biologicky rozl.část PRO a ATP 1 0 1 Kapalná biopaliva 0 0 0 Celkem 73,9 20,1 94 Zdroj: MPO, Obnovitelné zdroje energie v roce 2010-21-

3. Centralizované a decentralizované využití biomasy 3.1. Centralizované využití biomasy 3.1.1. Centralizované využití pevné biomasy I přes lokální charakter pěstování biomasy převládá současně její centrální energetické využívání, hlavně v teplárnách a elektroenergetice. Vzhledem k nynější debatě o teplárenském sektoru se APB energetickým propojením biomasy s tímto sektorem zabýval blíže. Teplárenství patří v České republice k jednomu z klíčových energetických odvětví. V současnosti představují soustavy zásobování teplem (SZT) založené na uhlí významnou konkurenční výhodu pro průmysl i obyvatelstvo. Tuto výhodu je nezbytné udržet a posílit zajištěním podmínek pro transformaci a dlouhodobou stabilitu těchto systémů a současně zvýšením účinnosti výroby tepla. Uhlí bude nadále tvořit rozhodující palivovou základnu, je však nezbytné doplnit ji také biomasou a druhotnými zdroji. Dodávka tepla pro domácnosti v ČR je z části zajištěna z centralizovaných zdrojů (1,7 mil. domácností - 42 %), přičemž většina domácností (2,4 mil. - 58 %) spotřebovává teplo v lokálních zdrojích. V teplárenské výrobě je charakter palivového mixu ze 75 % založený na tuhých fosilních palivech, plynná paliva jsou zastoupena 18 % a biomasa je využívána z 5 % celkové spotřeby PEZ. Důvodem je skutečnost, že použitá biomasa ve formě dřevní štěpky z lesních odpadů je převážně používána ve velkých spalovacích zdrojích na výrobu elektrické energie (ve formě spoluspalování nebo přímého spalování) či ve velkých teplárnách. Vzhledem k tomu, že u velkých tepláren převládá výroba elektrické energie nad teplem, dochází k vyšší spotřebě hnědého a černého uhlí. Důležitým aspektem vyšší spotřeby paliv je skutečnost, že teplárny v letních měsících, kdy výrazně klesá spotřeba tepla (převážně pro ohřev teplé vody) vyrábí pouze elektrickou energii kondenzačním způsobem s účinností mezi 24 % až 30 % podle velikosti zdroje. V této souvislosti je třeba podporovat restrukturalizaci energeticky a ekonomicky neefektivních systémů dodávek tepla všude tam, kde je předpoklad dosažení vyšší energetické účinnosti, vyšší flexibility v užití paliv a lepších parametrů z hlediska udržitelného rozvoje. Prioritou musí být také omezení nízkoúčinné kondenzační výroby elektřiny v teplárnách. Tab. 15: Vývoj výroby tepla z biomasy mimo domácnosti v ČR Vývoj výroby tepla z biomasy - rok Hrubá výroba tepla Vlastní spotřeba vč. ztrát Prodej tepla Spotřeba paliva [PJ] [t] 2003 13,9 12,4 1,5 1 689 935,7 2004 17 15,4 1,6 1 777 497,1 2005 17,4 15,4 2 1 966 928,4 2006 16 14,5 1,6 1 839 577,5 2007 15,5 13,7 1,5 1 916 200,1 2008 15,5 13,7 1,7 1 884 799,3 2009 15,5 13,8 1,7 1 854 817,3 2010 16 065 795,5 14 030 923,0 2 034 872,5 1 963 776,6 Zdroj. Obnovitelné zdroje energie v roce 2010, MPO, 2011-22-

Tab. 16: Vývoj výroby elektřiny mimo domácnosti z biomasy Výroba elektřiny (MWh) Vlastní spotřeba vč. ztrát (MWh) Dodávka do sítě (MWh) Přímé dodávky (MWh) Spotřeba paliva (t) 2003 372 972,4 149 571,1 17 383,3 206 018,0 203 855,7 2004 564 545,8 171 819,5 222 827,3 169 899,0 414 911,1 2005 560 251,9 301 686,7 210 379,2 48 186,0 389 239,1 2006 731 088,6 419 653,6 285 768,7 25 666,3 512 434,5 2007 968 071,9 562 607,5 403 714,2 1 518,3 665 376,3 2008 1 170 527,4 589 198,6 581 328,7 0,0 865 116,3 2009 1 396 271,1 627 587,0 768 684,0 0,0 1 063 912,9 2010 1 492 238,5 647 011,1 845 227,4 0,0 1 253 224,4 Zdroj: Obnovitelné zdroje energie v roce 2010, MPO, 2011 Současně z důvodů dodržení emisních stropů škodlivých látek bude nezbytné podporovat přechod zejména středních teplárenských zdrojů na vícepalivové systémy využívající biomasu, zemní plyn, případně další palivo. Tento proces může snížit očekávanou spotřebu uhlí až o 1,7 mil. tun/rok a představuje tak značnou příležitost pro rovoj využití biomasy, neboť zemní plyn by měl plnit zejména roli stabilizačního a doplňkového paliva. Modelová ilustrace přínosu biomasy Silný a rostoucí zájem o energetické využití biomasy v oblasti tzv. centralizované energetiky (tj. v teplárenství a elektroenergetice), a rovněž její potenciální přínosy pro decentrální energetické využití pro výrobu tepla a případně elektrické energie na komunální úrovni, vytvářejí vedle žádoucí komplementarity - i vzájemně si konkurující a často vylučující oblasti energetického využití zemědělské a lesní biomasy. V rámci APB bylo zjištěno, že v ČR existuje mnoho set obcí a lokalit, kde při nedostatku jiných alternativ (např. zemní plyn) - a rovněž z cenových důvodů - domácnosti převážně spalují ekologicky nežádoucí hnědé uhlí. Konkurenční zájem o tuto biomasu ze strany velkých energetických producentů tuto možnost lokálního využití biomasy pro lokální potřebu velmi často omezují. Možné vymezení lokálního a centrálního energetického využití biomasy a stanovení případné komplementarity ilustruje APB na konkrétním příkladu dvou sousedících odběratelů biomasyteplárny Plzeň a města Žlutice. Za tímto účelem byl v rámci APB použit speciálně vyvinutý model ReSteP (Příloha 2), jehož aplikací lze provést podobné analýzy možného přínosu biomasy pro specifické podmínky energetické zásobování na obou zmíněných úrovních. Tento modelový přístup umožňuje na základě již vyvinuté datové báze pro celé území ČR (např. detailní katastrální mapy, lokální potenciál biomasy v různých vzdálenostech, energetické potřeby obcí) hledat průchodná řešení, která by umožnila přednostně zabezpečit potřebu biomasy v mnoha stovkách municipalit v ČR, jejichž jediným současným energetickým zdrojem je hnědé uhlí (případně různé formy odpadů) s nežádoucími environmentálními dopady na kvalitu místního ovzduší. Použitým modelovým přístupem je tak možno definovat potřebnou oblast (plochu zemědělské půdy), druh a množství biomasy pro potřeby zásobování teplem a případně elektřinou. -23-